深水航道对波浪传播影响规律的研究

航道对波浪的作用已经成为深水港建设的关键技术,本文就航道对波浪传播的影响规律进行了广泛的探讨。根据物理模型和数学模型的试验结果,分别阐述了航道水深、航道边坡坡度、航道宽度、海僬坡度以及波浪入射角对波浪传播变形的影响。文中还就临界入射角在工程中的意义、截短航道进行模型试验的可行性以及最大波高与水深比等进行了分析与论证。研究成果对港口及航道工程的规划设计具有指导意义。     

秦皇岛港西港区航道改造工程波浪数学模型研究

针对秦皇岛港西港区航道改造工程,采用SWAN数学模型和Boussinesq方程分别对大范围波浪场合港区小范围波浪进行研究,结果表明航道对波浪的传播影响显著,但改造工程不会对现有港池产生大的不利影响。     

某拟建修造船厂工程波浪分析

依据秦皇岛海洋站34年实测资料统计分析出的不同重现期的波浪要素,针对某拟建修造船厂工程总平面布置方案,利用TK-2D波浪数学模型及MIKE21的BW方程波浪数学模型,对工程建成前后的波浪场进行模拟.确定了工程区域各等深线处的设计波要素,论证了船厂码头和不同的防波堤、进港航道平面方案布置对港内的泊稳条件、拟建码头前的波浪变形情况以及波浪变化对码头作业天数的影响.模型中考虑了波浪的折射、绕射、反射、底部损耗等因素,为工程设计提供依据.     

防波堤同步施工条件航道备淤深度预测

针对东营港某港区在防波堤建设和航道疏浚施工同步进行的共同作用下的备淤深度问题,建立工程海域的潮流泥沙数学模型,对该模型进行了波浪、潮流、泥沙及地形冲淤验证。在数学模型的基础上,将施工过程分解为若干节点分别建模计算,并结合施工结束至竣工验收的不同时间分期叠加统计。得到同步施工期间航道的回淤规律并预测备淤深度。该研究为航道工程的顺利实施提供技术支持,也为解决此类问题提供参考。     

长江口深水航道科学试验中心一期工程

长江口深水航道科学试验中心一期工程以试验大厅为中心，试验大厅容纳1：1000的长江口江阴利港至长江口外20m水深的水域，可进行长江口深水航道的整体模型试验，其设于综合办公楼内的水文气象站可实时收集长江口水位，气象、波浪、水深，潮流等原始资料。     

风浪对引江济淮工程马尾河口航道影响研究初探

巢湖马尾河口口门航道是"引江济淮工程"的重要组成部分。文章通过Mike 3建立了巢湖水动力泥沙三维数值模型对马尾河口湖区水沙特性展开研究,利用2016年10月21日至10月23日大风天马尾河口湖区现场水沙实测试验对数学模型进行了验证,验证结果总体良好。进而通过建立的数学模型重点分析了风浪作用下马尾河口航道工程区域水沙运动规律特性,结果表明:巢湖为典型浅水湖泊,湖区泥沙易受风生波浪和湖流影响,尤其近岸区泥沙运动显著。同时,文章从马尾河口航道实测波浪与含沙量变化过程分析得出,波高与含沙量响应关系显著。因此,建议关注马尾河口航道工程开挖航槽时的泥沙淤积问题。     

天津南港工业区东港池支航道回淤模拟

天津南港工业区位于渤海湾典型的淤泥质海岸,其东港池拟建设连接大港航道的支航道.为准确预测航道的泥沙回淤状况,通过建立波浪潮流共同作用下的泥沙运动数学模型,选取现场实测大潮作为代表潮、以工程海域附近测波资料的能量加权平均结果作为代表波,对邻近的天津港15万吨级航道年均回淤资料进行验证.在此基础上,采用数学模型计算南港工业...     

微型河工模型试验技术与理论基础初探

据Robert.D.Davinroy在美刊《土木工程》1999年7月发表的《微型河工模型技术在密西西比河工程中的运用》一文介绍,美国陆军工程师团开发的一项新的微型河工模型试验技术已获得了专利。该技术采用大比尺大变率的物理模型模拟河流水流泥沙运动情况,已在密西西比河、密苏里河等航道整治、鱼类和野生生物的生存环境等项目研究中得到成功运用。该技术在试验周期方面,可与数学模型相媲美,而且,比数学模型更为直观;在试验精度方面,可与大型河工模型相比。由于文中对该试验关键技术及其理论基础未作详细介绍,笔者对其进行初步探索,以便能为我国目前正在进行的长江航道系统治理工程方案试验研究提供借鉴。     

真实海况下船舶水弹性响应及砰击载荷的大尺度模型试验研究

现有的船舶波浪载荷模型试验大多是在水池环境中开展的,然而受水池尺度、造波能力、模型航行范围以及尺度效应等方面的影响或限制,水池模型试验并不能完全真实地反映出实船海上航行时的水动力学性能.事实上,真实海浪具有非线性强、随机性强、方向分布广等特征,因此研究船舶在真实海浪短峰波中的水动力学性能对于指导实船设计研发具有重要的指导意义.实际海浪环境中,舰船大尺度模型试验是一种新型试验技术,综合了水池模型试验和实船海试的部分共同优势.本文提出了大尺度模型波浪载荷与砰击载荷试验技术,建立了一套稳定可靠的大尺度模型海上试验测试系统,并提出了恶劣海况下大尺度模型耐波性及波浪载荷试验实施方案,进而基于大尺度模型试验数据分析了船舶在真实恶劣海况下的运动与载荷响应及砰击载荷特性.     

抛物线形缓坡方程波浪数学模型研究

抛物线形缓坡方程波浪数学模型是进行大范围波浪计算的有效方法.采用Bretchneider-Reid公式并考虑模型中的摩擦损耗,验证结果良好并可用于实际工程。     

长江口综合整治工程波要素计算方法

长江口位于开敞海域,波浪随季节变化,波况极为复杂。工程水域的设计波要素关系到海塘防洪安全,对于长江口综合整治工程有着重要影响。采用经验公式和数学模型两种方法计算长江口海域的波浪。研究结果表明,两种方法计算的平均波高相近;数学模型计算的波周期更符合波浪传播变形规律,经验公式计算的波周期偏保守、对工程来说偏安全。对两种计算方法的优缺点进行了比较分析。建议采用数学模型计算长江口水域的波要素,并采用经验公式进行复核。必要时结合波浪实测数据和物理模型,提高计算结果的准确性,为长江口综合整治工程提供可靠的设计波要素。     

曹妃甸港区选址研究

通过对曹妃甸港区海岸地貌特征、海岸稳定性、曹妃甸甸前深槽形成机制及其稳定性3个方面的分析,结合有关物理模型试验和数学模型试验的论证成果,阐明了曹妃甸港区选址研究的决定性因素和重要成果,在此基础上对不同阶段规划成果进行了总结回顾,可给本港区以及类似港区今后的开发建设提供有价值的指导。     

长江三峡库区炉子梁孤礁炸礁水深的确定及整治效果分析

以长江三峡库区炉子梁碍航孤礁为研究对象,通过解析解、数学模型和概化水槽模型试验等手段,论证了孤礁浅水效应下水面降落和船舶下沉量,并结合长江干线航道发展规划及船舶大型化发展趋势,确定最终的炸礁水深。工程实施后,航槽拓宽,航道维护及航行安全均得到了有效保障,取得良好的整治效果。     

Modelling navigation in muddy areas through captive model tests

Many access channels and harbours suffer from sedimentation and formation of mud layers. To keep navigation safe and economic, extensive maintenance dredging is needed. Until now, the required level of dredging has always been determined by making use of the physical characteristics of the mud layer, which does not necessarily result in efficient dredging. Ship behaviour also matters, and knowledge of ship manoeuvrability can help to redefine the level of dredging required. A mathematical model of manoeuvring for simulation purposes, based on a comprehensive series of captive model tests, is presented, along with a selection of results.     

钦州港总体布局规划方案泥沙回淤研究

为研究和分析广西钦州港研究总体规划方案实施后港池及航道泥沙淤积情况,在二维潮流、波浪数学模型研究成果及现场水文测验和底质分析的基础上,利用泥沙冲淤计算公式,采用正常天气及台风天气情况,对造成港池及航道淤积的悬移质和推移质量值分别进行计算和分析,可为后续工程建设中的泥边淤积研究工作提供参考。     

航道水深对波浪传播影响的数值模拟研究

利用CGWAVE波浪数值模型探讨波浪入射角度不同时航道水深对波浪传播的影响,得出航道与两侧岸滩不同水深比条件下的波浪临界入射角。通过与物理模型试验的对比验证该数值模型的可信度,并将其应用于曹妃甸中心渔港一期工程项目中,本研究的相关成果可用于指导航道工程设计和建设。     

长江中游典型微弯分汊河段择汊问题探讨

分汊河段整治的核心问题为择汊,因为它的确定将派生和决定航道整治工程的总体平面布局,而布局的合理性是工程成败的关键。通航汊道的选择问题,实质上就是分汊河段的航线选择问题,不过它较单一河槽河型航线选择要复杂得多。研究认为通航主汊应选择分水多、分沙少、呈发展趋势的一汊,具体到实际滩段须从两汊的现状条件(如分流分沙、航道条件等)、航道尺度发展水域、河型特征等进行全面的对比,综合分析两汊各种利弊条件。在戴家洲河段汊道近期河床演变和碍航特征分析基础上,对该分汊河段的两汊优缺点进行分析总结,提出选择戴家洲直港作为该河段的通航主汊道。     

黄浦江航道维护中的长航道乘潮水位计算

黄浦江为感潮河段长航道,与其他类似航道相比,黄浦江还存在港区集中、船舶进口时间不一且并非在最优乘潮时间之后即靠泊码头的特点。针对上述问题,对进港时间与乘潮历时的相关关系进行研究,采用多站水位联合计算的方式,提出以进口时间作为限制条件,根据具体进口时间(潮时)推算航行到各航段所对应时间(潮时),并结合单站涨落潮时间与船舶过站时间的数学关系,进而计算需乘潮历时和可能乘到的潮位的方法。通过该方法的计算,在进口时间受限的情况下,可得到船舶靠泊各个港区所需的最佳乘潮时间和对应的乘潮水位,并以此分别确定航道各段的维护高程,合理利用有限资源,减少工程投资。     

顺坝坝头偏角及坝长布置对汊道分流比的影响

针对黑沙洲水道弯曲、分汊、多汊等特点,结合初拟的顺坝平面布置方案,利用二维数模分别计算在不同顺坝坝长及坝头偏角布置条件下黑沙洲水道各汊道分流比,通过分析不同布置条件下各汊道分流比的计算结果,总结汊道分流比变化的规律并得到平面优化布置方案。黑沙洲水道由南、中、北3个水道组成,其中南水道右槽为通航主航道,南水道右槽分流比的提高作为本工程航道整治成功的关键点之一,通过计算分析提出的坝长及坝头偏角布置可为整治平面布置方案的优化提供理论依据。